مروری بر نانو لوله های کربنی و روش ساخت آنها

محورهای موضوعی : کاربرد شیمی در محیط زیست

مجتبی جمعیتی ¹ (گروه فیزیک، واحد نراق، دانشگاه آزاد اسلامی، نراق، ایران)

تاریخ دریافت : 1402/07/08 تاریخ پذیرش : 1402/09/09 تاریخ انتشار : 1402/09/30

کلید واژه: هدایت الکتریکی, کامپوزیت, سنتز, نانولوله‌های کربنی, گرافیت,

چکیده مقاله :

نانولوله های کربنی (CNTs)، نماینده یکی از منحصربفردترین اختراعات در زمینه نانوتکنولوژی هستند. آنها از خواص و ویژگیهای منحصربفردی برخوردار هستند. روش‌های مورد استفاده برای تولید نانولوله‌های کربنی شامل فرسایش لیزری، تخلیه قوس الکتریکی، رسوب بخار شیمیایی، رسوب‌دهی بخار شیمیایی با افزایش پلاسما، رسوب لیزر پالسی، استفاده از امواج فراصوت با فرکانس پایین، گرم کردن پلیمر حجیم و کندوپاش توده‌ای است. CNT ها خواص مکانیکی و حرارتی بسیار خوبی دارند که به شدت به ساختار آنها بستگی دارد. CNT های مغناطیسی عامل دار در میکروسکوپ نیروی مغناطیسی مورد استفاده در زیست پزشکی نقش دارند. حد مایع و پلاستیک کائولینیت را می توان با افزودن CNT به آن افزایش داد. در زمینه پزشکی، CNT ها کاربردهای متعددی از جمله انتقال ژن به سلول ها، سرطان درمانی، دارورسانی و بازسازی بافت دارند. ماهیت آنتی اکسیدانی آنها همچنین امکان استفاده در محصولات آرایشی و بهداشتی و درماتولوژی را فراهم می کند. مهمترین خاصیت نانولوله ها، هدایت الکتریکی آنهاست که بستگی به میزان نظم قرار گرفتن اتمها، مقدار این پارامتر متغیر است. خواص آنها را می توان با ساخت کامپوزیت های آنها با فلزات بهبود بخشید. چنین فلزاتی ممکن است با روش‌های مختلفی از جمله واکنش حالت جامد، روش تخلیه قوس الکتریکی و تکنیک‌های الکتروشیمیایی وارد هسته نانولوله‌های کربنی شوند. مقدار گاز هیدروژن جذب شده در CNT ها بین 4/0 تا 67 درصد جرمی متغیر است.

چکیده انگلیسی:

Carbon nanotubes (CNTs) represent one of the most unique inventions in the field of nanotechnology. They have unique properties and characteristics. They have unique properties and characteristics. Carbon nanotubes have strong bonds between their atoms, and for this reason, they show great resistance and strength against tensile forces. But interatomic bonds in nanotubes, in addition to creating high strength, enable easy plasticity and even twisting in them. While steel only has resistance against tensile forces and does not have the necessary flexibility for twisting. The methods used to produce carbon nanotubes include laser ablation, electric arc discharge, chemical vapor deposition, plasma enhanced chemical vapor deposition, pulsed laser deposition, use of low-frequency ultrasound, bulk polymer heating, and bulk sputtering. CNTs have very good mechanical and thermal properties that strongly depend on their structure. Functionalized magnetic CNTs are involved in magnetic force microscopy used in biomedicine. The liquid and plastic limit of kaolinite can be increased by adding CNT to it. In the field of medicine, CNTs have many applications, including gene transfer to cells, cancer therapy, drug delivery, and tissue regeneration. Their antioxidant nature also allows them to be used in cosmetic and dermatological products. The most important property of nanotubes is their electrical conductivity, which varies depending on the arrangement of atoms. applications and their properties can be improved by making their composites with metals. Such metals may be introduced into the core of carbon nanotubes by various methods including solid state reaction, arc discharge method and electrochemical techniques. The amount of hydrogen gas absorbed in CNTs varies between 0.4 and 67% by mass.